Özel Ders

MERCEKLER TEST ÇÖZÜMLERİ

10. sınıflar ve üniversiteye hazırlık fizik dersi konusu. İnce kenarlı, kalın kenarlı ve düzlem aynalardan oluşan optik sistemlerde ışık ve görüntü ile ilgili testin çözümleri.

Çözüm – 1

Mercekler_T1C1

I ışını ince kenarlı merceğe asal ekseni 2f kadar uzaklıktan keserek gelmektedir. Bu ışın asal ekseni mercekten 2f kadar uzaklıktan kesecek şekilde kırılır. Kırılan ışın kalın kenarlı merceğe, merceğin odağından geçecek şekilde gelmektedir. Bu ışın kalın kenarlı mercek tarafından asal eksenine paralel gidecek şekilde kırılacaktır.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 2

Mercekler_T1C2

1. merceğe asal eksenine paralel olarak gelen I ışını bu merceğin odağından geçecek şekilde kırılır. 1. Merceğin odağından geçerek düzlem aynaya gelen I ışını bu aynadan geliş açısına eşit açı ile yansıyacaktır. Aynadan yansıyarak kalın kenarlı merceğe hareket eden cisim bu merceğe, odağından geçecek şekilde gelecektir. Kalın kenarlı merceğe odağından geçecek şekilde gelen ışınlar asal eksene paralel gidecek şekilde kırılırlar.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 3

Mercekler_T1C3

Cismin mercekteki görüntüsünü bulmak için alt ve üst ucundan ikişer ışın göndermek yeterlidir. Bu ışınların mercekten kırıldıktan sonra kesiştikleri noktalarda cisimlerin uç noktaları oluşur. Merceğin üst ucundan gönderilen iki ışının mercekten kırıldıktan sonra kesiştikleri noktada cismin üst ucu oluşacaktır. Alt uçtan gönderilen iki ışının mercekte kırıldıktan sonra kesiştikleri noktada cismin alt ucu oluşacaktır. Diğer noktalarda ışın göndermeye gerek yoktur. Zira diğer ışınlar sadece iki uç arasını dolduracaktır.

Cisim merceğe 3f/2 uzaklıkta olduğundan görüntü; mercekten 3f uzaklıkta, cisme göre ters, gerçek ve boyu cismin boyunun iki katıdır.

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 4

Mercekler_T1C4

1. merceğe gelen I ışını bu merceğin odağından geçecek şekilde gelmektedir. 1. Mercek kalın kenarlı mercektir ve odağından geçecek şekilde gelen ışını asal eksenine paralel gidecek biçimde kırar.

2. mercek ince kenarlı mercektir, bu mercek asal eksenine paralel gelen ışını odağından geçecek şekilde kıracaktır.

2. mercekten kırılan ışın 3. Merceğe odağından geçerek gelmektedir. Bu ışın mercekte asal eksene paralel gidecek şekilde kırılacaktır.

Işın sistemi 3 numaralı bölmeden geçerek terk edecektir.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 5

Mercekler_T1C5

Öncelikle K cisminin ince kenarlı mercekte oluşan görüntüsü çizilir. Ardından bu görüntünün kalın kenarlı mercekteki görüntüsü çizilir.

K cisminin ince kenarlı mercekteki görüntüsü K’, kalın kenarlı mercekteki görüntüsü K’’ dır. Kalın kenarlı mercekteki görüntü ince kenarlı mercekteki görüntünün görüntüsüdür.

K cisminin ince kenarlı mercekteki görüntüsünü elde etmek için alt ve üst noktalarından ince kenarlı merceğe ikişer ışın gönderilir. K’ görüntüsünün alt ucu kalın kenarlı merceğin asal ekseni üzerinde olduğundan uç noktasından kalın kenarlı merceğe iki ışın göndermek yeterlidir. Bu ışınların uzantılarının kesiştiği noktada merceğin uç noktası oluşur. Optik merkezden geçen ışın kırılmaya uğramadığından bu ışının uzantısı kendisi kabul edilir.

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 6

Mercekler_T1C6

K noktasal ışık kaynağından merceğe gönderilen ışınlar mercekte kırıldıktan sonra aynaya gider ve aynadan yansırlar. Bu cismin ilk görüntüsü aynadan yansıyan ışınların kesiştiği noktada oluşur.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 7

Mercekler_T1C7

K ışık kaynağı noktasaldır. Bu ışık kaynağından ince kenarlı merceğe iki ışın gönderilir. Bu ışınlar ince kenarlı mercekte kırıldıktan sonra düzlem aynaya gidecek ve tam yansımaya uğrayacaklardır. Düzlem aynadan yansıyan ışınların kesiştiği noktada cismin görüntüsü oluşacaktır.

Bir cismin optik ayna ve mercekler kullanılarak yapılmış optik sistemlerde kırılma ve yansıma sayısı kadar görüntüsü oluşur. Soruda aynadan ilk yansımadan sonraki görüntüsü sorulmuştur.

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 8

Mercekler_T1C8